Magnetostriktion

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 10 augusti 2021; kontroller kräver 2 redigeringar .

Magnetostriktion (från latin  strictio  - kompression, sträckning) är ett fenomen som består i det faktum att när magnetiseringstillståndet hos en kropp förändras ändras dess volym och linjära dimensioner.

Allmän information

Effekten upptäcktes av Joule 1842 och orsakas av en förändring i förhållandet mellan atomer i ett kristallgitter , och är därför karakteristisk för alla ämnen. En förändring av en kropps form kan manifestera sig, till exempel i spänning, kompression, förändring i volym, vilket beror både på det verkande magnetfältet och på kroppens kristallina struktur. De största dimensionsförändringarna sker vanligtvis i högmagnetiska material. Deras relativa förlängning varierar vanligtvis inom .

Den magnetostriktiva effekten är reversibel - när kroppens linjära dimensioner förändras under inverkan av yttre krafter, ändras dess magnetiska egenskaper i enlighet med detta. Detta fenomen kallas den magnetoelastiska effekten (Villari-effekten) .

Buzz-effekten

Under driften av många elektriska apparater kan du höra ljudet som kommer från dem (brum, "sjungande" etc.). Ljudet från enheter som drivs av hushållsström kan likna ett surrande eller surrande ( lyssna på hum  ( inf. ) ). En möjlig orsak [1] till detta är magnetostriktionen av kärnor i induktiva strukturer som transformatorer eller chokes . När växelström flyter genom deras spolar skapas ett växelmagnetiskt fält med samma frekvens , vilket gör att de ferromagnetiska kärnorna drar ihop sig och sträcker sig (vid en frekvens på 100 Hz för 50 Hz ström eller flera frekvenser), som i sin tur sänder dessa vibrationer i luften och andra element. Högt ljud kan försämra komforten i miljön. Vibrationsverkan på inre strukturella element kan orsaka progressiv sprickbildning som kan inaktivera enheten.

Det här exemplet illustrerar fenomenet bra, men det är det faktiskt inte: plattorna från vilka kärnan är sammansatt surrar, avvisar - det är värt att hälla lim på det eller (som gjordes tidigare) att köra in ett träflis - och surrandet ska sluta. Solida kärnor "brummar" så svagt att du behöver en speciell enhet för att fixa bruset från dem.

Med hjälp av

Material som används

För närvarande[ när? ] använda sådana magnetostriktiva material som alfer , nickel , permendur .

Nivåmätning

För att mäta vätskenivån i tanken installeras en vertikal vågledare gjord av ett magnetostriktivt material. Detta görs på ett sådant sätt att spetsen av vågledaren placeras på den yttre övre ytan av tanken, och den nedre änden vilar mot botten. En ringformig flottör placeras på vågledaren, innehållande permanentmagneter och fritt flytande på vätskeytan. En ultraljudspuls matas från spetsen in i vågledaren. På grund av den magnetostriktiva effekten - i detta fall motsatsen till Villari-effekten  - deformerar flottören mekaniskt vågledaren. Reflekterad från denna deformation återgår ultraljudspulsen till spetsen, där tiden för dess ankomst mäts. Denna tid används för att bedöma höjden på flottören på vågledaren, och därmed vätskenivån i tanken [2] .

När du använder flottörer med olika specifik vikt är det möjligt att mäta inte bara vätskenivån (nivån på gränsytan mellan vätske- och gasfasen), utan också nivån på gränssnittet mellan medier med olika densiteter (till exempel bensin och kommersiellt vatten).

I praktiken används denna metod för att mäta nivån i tankar upp till 18 m höga och ger ett ganska litet absolut mätfel på ca 1 mm.

Ultraljudsgenerering

Magnetostriktion används för att generera ultra- och hyperljud . För hyperljud med en frekvens på cirka 1 GHz förblir magnetostriktion praktiskt taget den enda verkliga metoden för att erhålla den.

Taggar i stöldskyddssystem

Akustomagnetiska stöldskyddssystem (AM PKS) använder taggar, vars princip är baserad på användningen av amorfa legeringar med en stor magnetostriktiv effekt.

Datorminne

De första datorerna använde tråd som vrids eller vrids under påverkan av ett magnetiskt fält, vilket förverkligar minne på fördröjningslinjerna .

Referensdata

Anteckningar

  1. ↑ Det finns andra orsaker, till exempel vibrationer av lösa lindningar etc.
  2. ↑ V. Yu. Kuzminov, A. G. Frolov Magnetostrictive level gauge // Journal of Sfera Neftegaz nr 1, 2012, s. 26-28 . Tillträdesdatum: 29 augusti 2012. Arkiverad från originalet 4 mars 2016.

Länkar

Se även

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger